转轮及水轮机的制作方法

本技术涉及水轮机，特别涉及转轮及水轮机。

背景技术：

1、转浆式机组转轮渗漏油是困恼水轮机的一个难题，随着环保需求越来越高，水轮机转轮轮毂无油化也成为发展的必然趋势。传统的转浆机组转轮为了保证轮毂内轴承的润滑并产生油膜，须在轮毂内充满润滑油，转桨式转轮内部是完全用油填充的，转轮内部的油保证有一定压力。

2、在转轮中填充油，主要是对桨叶枢轴和连杆机构等部件的轴承进行润滑，防止水进入转轮，同时能获得金属部件防锈和润滑密封件的效果。虽然转轮向流道漏油的概率很低，但随着时间的推移，部件磨损、密封件老化、突发事故，都会增加漏油的风险。当转轮某些部件发生问题，如桨叶密封失效、泄水锥螺栓断裂，会引起大量的油泄漏到河流中，造成环境污染并引发社会问题。此外，转轮内部如果浸入河流水，将降低油的润滑功能，造成转轮部件的损坏。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种转轮及水轮机，可以显著降低甚至杜绝漏油对河流造成的环境污染。

2、第一方面，本技术提供了一种转轮，包括轮毂、与所述轮毂转动连接的叶片和设置于所述轮毂内驱动所述叶片转动的接力器，所述叶片和所述轮毂之间设置有自润滑密封组件，所述轮毂内还设有密封的无油腔，所述叶片位于所述轮毂内的部分和所述接力器均位于所述无油腔内。

3、通过采用上述技术方案，本技术的转轮内部的无油腔没有润滑油，无油腔内只有空气，无油腔为密封腔体，叶片和轮毂之间通过自润滑密封组件连接，即便自润滑密封失效，无油腔内没有油不会造成油泄漏污染河流。由于操作油与河水不直接接触，因此大大降低甚至可以杜绝对河流生态产生污染的可能，该结构可以有效解决水轮机的油污染问题。

4、本技术的技术方案在该领域内属国内首创，随着生态环保要求的不断提高，生态环保无油转轮技术必将得到大量推广应用，对企业的发展和国家环境的治理起到很大的促进作用。

5、结合第一方面，进一步的方案，所述接力器连接有叶片反馈杆，所述叶片反馈杆与所述接力器静密封连接。

6、通过采用上述技术方案，叶片反馈杆与接力器静密封连接，可以提高叶片反馈杆和接力器之间的密封性能，降低接力器内的液压油从密封处泄漏风险。传统的叶片反馈杆都是与接力器或者活塞杆滑动连接，滑动连接动密封性能比静密封性能差很多，因此本技术通过创造性将叶片反馈杆的连接方式和位置关系进行了改变，可以显著提升密封性能，进一步降低有泄漏风险。

7、结合第一方面，进一步的方案，所述接力器连接有导向环，所述导向环与所述轮毂滑动密封连接，所述导向环的滑动方向和所述接力器的移动方向平行，所述叶片反馈杆与所述导向环同轴。

8、通过采用上述技术方案，导向环既可以提升接力器滑动的稳定性，又可以围绕在叶片反馈杆周围对叶片反馈杆进行保护，降低叶片反馈杆意外原因导致密封性能下降几率。目前传统的转轮是活塞杆与轮毂直接连接，在轮毂转动过程中活塞杆存在受到意外因素导致活塞杆变形或其他影响性能的问题，活塞杆是核心的驱动部件，如果出现问题会导致整个水轮机进行大修，对整个设备的运转和维修影响很大。本技术活塞杆位于接力器内部，接力器通过导向环与轮毂连接进行导向，如果出现意外损坏只更换导向环即可，维修成本和时间少，提升维修效率和水轮机运转效率。

9、结合第一方面，进一步的方案，所述轮毂、所述自润滑密封组件和所述导向环共同围合成无油腔。

10、通过采用上述技术方案，无油腔内没有润滑油，无油腔与外部环境只有通过自润滑密封组件和导向环与轮毂的连接处连通，即便这两处的密封失效，不会有油泄漏的风险，如果外部河流的少量水进入到无油腔也不会造成大的故障影响工作性能。

11、结合第一方面，进一步的方案，所述自润滑密封组件包括自润滑轴承和叶片密封部件，所述自润滑轴承位于所述叶片和所述轮毂之间并与所述无油腔接触；所述叶片密封部件位于所述叶片与所述轮毂之间且相对所述自润滑轴承远离所述轮毂转动中心设置。

12、通过采用上述技术方案，自润滑轴承可以提升叶片相对轮毂的转动性能，叶片密封部件可以提升叶片和轮毂之间的动密封性能。通过自润滑轴承和叶片密封部件的组合应用，可以提升叶片的转动和密封性。

13、结合第一方面，进一步的方案，所述自润滑轴承包括内圈和与所述内圈滑动连接的外圈，所述内圈具有球形的外表面，所述外圈具有与所述内圈球形外表面配合的弧形槽，所述内圈和/或所述外圈表面设有自润滑材料。

14、通过采用上述技术方案，自润滑轴承可以不用通过润滑油润滑，通过特殊的结构可以实现自润滑性能。

15、结合第一方面，进一步的方案，所述内圈和/或所述外圈设有径向贯穿的液封槽，所述液封槽位于所述内圈外表面最大直径处。

16、通过采用上述技术方案，液封槽既可以便于内圈和外圈的装配，又可以在工作的过程中如果有液体从内圈和外圈之间进入到液封槽内，可以实现液密封，进一步提升密封性和内圈、外圈之间的润滑性能。

17、结合第一方面，进一步的方案，所述叶片密封部件沿所述叶片轴心方向环形设置，所述叶片密封部件包括截面为x形的支撑环和位于所述支撑环两侧的截面为v形的密封环，所述密封环远离所述支撑环的v形面抵接有垫环。

18、通过测试结果表明，x形支撑环和对称设置在支撑环两侧的v形密封环组合，可以显著提升密封性能，在成本相差不大的情况下，提升了产品的质量。

19、结合第一方面，进一步的方案，所述接力器内设有活塞杆，所述活塞杆与所述接力器滑动连接，所述活塞杆的一端部位于所述接力器内，所述接力器与所述活塞杆之间至少设有两道密封，所述两道密封分别靠近所述接力器油腔和所述无油腔，所述活塞杆设有油路，在所述接力器和所述活塞杆相对滑动过程中，所述油路始终位于所述两道密封之间并与所述接力器和所述活塞杆之间的滑动空间连通。

20、通过采用上述技术方案，当接力器内的液压油有少量通过活塞杆和接力器之间的密封流出时，油路可以将油导出，降低液压油从接力器内流入到无油腔的风险，进一步降低对河流的污染。

21、第二方面，本技术提供了一种水轮机，包括如第一方面所述的转轮。

22、本技术的技术方案在该领域内属国内首创，大大降低了水轮机对河流生态产生污染的可能，对企业的发展和国家环境的治理起到很大的促进作用。

23、综上所述，本技术具有以下至少一种有益技术效果：

24、1、本技术转轮通过对内部结构的创新设计，内部无油腔没有润滑油，显著降低了转轮油泄漏污染河流的风险。

25、2、本技术转轮活塞杆不与轮毂外部接触，降低了质量风险。

26、3、本技术转轮通过多道的密封结构进行密封，进一步降低了油泄漏污染河流的风险。

27、4、本技术的自润滑轴承不用润滑油进行润滑，还具有液密封的作用。

28、5、本技术水轮机，在该领域内属国内首创，大大降低了水轮机对河流生态产生污染的可能，对企业的发展和国家环境的治理起到很大的促进作用。